JPH08189807A - 物体の移動距離及び振動測定装置 - Google Patents
物体の移動距離及び振動測定装置Info
- Publication number
- JPH08189807A JPH08189807A JP29805592A JP29805592A JPH08189807A JP H08189807 A JPH08189807 A JP H08189807A JP 29805592 A JP29805592 A JP 29805592A JP 29805592 A JP29805592 A JP 29805592A JP H08189807 A JPH08189807 A JP H08189807A
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- Japan
- Prior art keywords
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- light
- light source
- half mirror
- moving distance
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】スイツチ部の簡素化と、二重伝送方式により配
線数を減少し、回路の簡素化を計る。 【構成】 対をなす交流回路用押釦スイツチＰＢ１、Ｐ
Ｂ２とダイオードＤ１とを備えたスイツチ部２と、該ス
イツチ部から送られる電流を検出する出力部３とよりな
り、スイツチ部における押釦スイツチの閉成は複数の信
号を選択して発し、これら複数の信号は共通の送信回路
を介して出力部に送信され、出力部３はこれらを判別て
し信号電流に応じて所定の作動信号を発する判別手段Ｐ
Ｃ１、ＰＣ２を備える。 【効果】 送信回路は多重伝送方式としたから導線数を
減少し、スイツチ部の簡素化を計ることが出来る。
線数を減少し、回路の簡素化を計る。 【構成】 対をなす交流回路用押釦スイツチＰＢ１、Ｐ
Ｂ２とダイオードＤ１とを備えたスイツチ部２と、該ス
イツチ部から送られる電流を検出する出力部３とよりな
り、スイツチ部における押釦スイツチの閉成は複数の信
号を選択して発し、これら複数の信号は共通の送信回路
を介して出力部に送信され、出力部３はこれらを判別て
し信号電流に応じて所定の作動信号を発する判別手段Ｐ
Ｃ１、ＰＣ２を備える。 【効果】 送信回路は多重伝送方式としたから導線数を
減少し、スイツチ部の簡素化を計ることが出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、移動する物体の移動距
離及び振動物体の振動を測定する装置に関する。
離及び振動物体の振動を測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】物体の移動距離を非接触で測定する方法
としては、一般に移動物体をカメラで撮影し、その角度
から計算する方法が採られている。また、物体の振動測
定では、物体に振動測定器を設置する方法、あるいはカ
メラによる測定方法も試みられている。
としては、一般に移動物体をカメラで撮影し、その角度
から計算する方法が採られている。また、物体の振動測
定では、物体に振動測定器を設置する方法、あるいはカ
メラによる測定方法も試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者のカメラ
による移動距離の測定方法は、精度が悪く、応答速度が
遅いので、リアルタイムでの精密測定に使用することは
不適当である。また、後者の振動測定ではカメラによる
方法は上記の理由で正確な測定が困難で、非接触式の測
定器としては実用的なものが開発されていない。本発明
はかゝる点に鑑みてなされたもので、レーザー光線及び
ＰＳＤ光電素子を利用し、物体の移動距離及び振動を非
接触で、かつリアルタイムで正確に測定することを目的
とする。
による移動距離の測定方法は、精度が悪く、応答速度が
遅いので、リアルタイムでの精密測定に使用することは
不適当である。また、後者の振動測定ではカメラによる
方法は上記の理由で正確な測定が困難で、非接触式の測
定器としては実用的なものが開発されていない。本発明
はかゝる点に鑑みてなされたもので、レーザー光線及び
ＰＳＤ光電素子を利用し、物体の移動距離及び振動を非
接触で、かつリアルタイムで正確に測定することを目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の物体の移動距離の測定装置は、同一光軸上に
点レーザー光源とコリメーションレンズと絞りとを有す
る光源部と、この光源部に対して４５度傾けたハーフミ
ラーと、ハーフミラーからの反射光軸上に設けられるコ
リメーションレンズを備えた投光部と、この投光部によ
り照射される設置装置上の被測定体を撮像すべく、前記
光源軸に対してハーフミラーを中心として反対側に設置
した結像レンズと絞りと光点の重心位置を検知するＰＳ
Ｄ光電素子とで構成された受光部、及びＰＳＤ光電素子
からの情報を計算する演算部から構成したものである。
の本発明の物体の移動距離の測定装置は、同一光軸上に
点レーザー光源とコリメーションレンズと絞りとを有す
る光源部と、この光源部に対して４５度傾けたハーフミ
ラーと、ハーフミラーからの反射光軸上に設けられるコ
リメーションレンズを備えた投光部と、この投光部によ
り照射される設置装置上の被測定体を撮像すべく、前記
光源軸に対してハーフミラーを中心として反対側に設置
した結像レンズと絞りと光点の重心位置を検知するＰＳ
Ｄ光電素子とで構成された受光部、及びＰＳＤ光電素子
からの情報を計算する演算部から構成したものである。
【０００５】また本発明の物体の振動測定装置は、上記
と同様の光源部と、ハーフミラー、投光部及びＰＳＤ光
電素子を有する受光部を備えると共に、被測定体の最大
移動距離とこれに要する時間の測定装置、及びこれらの
情報を計算する演算部から構成される。
と同様の光源部と、ハーフミラー、投光部及びＰＳＤ光
電素子を有する受光部を備えると共に、被測定体の最大
移動距離とこれに要する時間の測定装置、及びこれらの
情報を計算する演算部から構成される。
【０００６】
【作 用】被測定体の移動は、ＰＳＤ光電素子により
アナログ的に検出される。従ってその移動距離をリアル
タイムに表示することが出来る。また振動する被測定体
は最大移動距離とそれに要する時間から振幅と振動数、
並びに最大移動距離の減少値から減衰率が求められる。
アナログ的に検出される。従ってその移動距離をリアル
タイムに表示することが出来る。また振動する被測定体
は最大移動距離とそれに要する時間から振幅と振動数、
並びに最大移動距離の減少値から減衰率が求められる。
【０００７】
【実 施 例】図は本発明の測定装置を示す。この測定
装置１は光源部２と光源部からの光軸上に設けられるハ
ーフミラー３と、このハーフミラー一側に配備される投
光部４と、ハーフミラー３を挟んで投光部４とは反対側
に設けられる受光部５と、この受光部５からの情報によ
り被測定体の位置の測定及び被測定体の移動速度等を計
算する演算機構６とからなる。
装置１は光源部２と光源部からの光軸上に設けられるハ
ーフミラー３と、このハーフミラー一側に配備される投
光部４と、ハーフミラー３を挟んで投光部４とは反対側
に設けられる受光部５と、この受光部５からの情報によ
り被測定体の位置の測定及び被測定体の移動速度等を計
算する演算機構６とからなる。
【０００８】光源部２は、点レーザー光源１０と、第１
コリメーションレンズ１１と、絞り１２とを備え、点光
源からのレーザー光を第１コリメーションレンズ１１に
より平行光線とし、絞り１２を例えばスリツトとし、ハ
ーフミラー３に投光する。
コリメーションレンズ１１と、絞り１２とを備え、点光
源からのレーザー光を第１コリメーションレンズ１１に
より平行光線とし、絞り１２を例えばスリツトとし、ハ
ーフミラー３に投光する。
【０００９】ハーフミラー３は、光源１０からの光源軸
に対し４５度傾けて取付けられる。また投光部４はこの
ハーフミラー３からの反射光軸上に設けられる第２コリ
メーションレンズ１３を備える。１４は被測定体Ｗの設
置装置を示す。ハーフミラー３により反射される平行光
線は第２コリメーションレンズ１３により平行光線をピ
ュアーにして被測定可反射物体Ｗを照射する。設置装置
１４は被測定体Ｗを支持するもので、例えば被測定体が
回転体であれば、その回転体の支持装置であり、振動体
であれば、その振動体に対する振動発生装置であり、特
に限定されるものではない。但し被測定面は第２コリメ
ーションレンズ１３の光軸上に、且つその焦点に位置し
て支持する如くなし、光源部２の絞り１２は、被測定体
Ｗの移動方向にその長さを有するスリツトとする。
に対し４５度傾けて取付けられる。また投光部４はこの
ハーフミラー３からの反射光軸上に設けられる第２コリ
メーションレンズ１３を備える。１４は被測定体Ｗの設
置装置を示す。ハーフミラー３により反射される平行光
線は第２コリメーションレンズ１３により平行光線をピ
ュアーにして被測定可反射物体Ｗを照射する。設置装置
１４は被測定体Ｗを支持するもので、例えば被測定体が
回転体であれば、その回転体の支持装置であり、振動体
であれば、その振動体に対する振動発生装置であり、特
に限定されるものではない。但し被測定面は第２コリメ
ーションレンズ１３の光軸上に、且つその焦点に位置し
て支持する如くなし、光源部２の絞り１２は、被測定体
Ｗの移動方向にその長さを有するスリツトとする。
【００１０】受光部５は結像用２０と、絞り２１と、Ｐ
ＳＤ光電素子２２とからなり、結像用２０はコリメーシ
ョンレンズにより構成され、被測定体Ｗの像をハーフミ
ラー３を介して受入れ、ＰＳＤ素子上に結像するよう
に、ハーフミラーと投光部４とを結ぶ光軸上に，かつハ
ーフミラーを挟んでその反対側に設けられている。な
お、絞り２１は一般カメラ用スリットと同じ構造をも
つ、移動する被測定体の影像を鮮明とするために設けた
ものである。
ＳＤ光電素子２２とからなり、結像用２０はコリメーシ
ョンレンズにより構成され、被測定体Ｗの像をハーフミ
ラー３を介して受入れ、ＰＳＤ素子上に結像するよう
に、ハーフミラーと投光部４とを結ぶ光軸上に，かつハ
ーフミラーを挟んでその反対側に設けられている。な
お、絞り２１は一般カメラ用スリットと同じ構造をも
つ、移動する被測定体の影像を鮮明とするために設けた
ものである。
【００１１】このＰＳＤ光電素子とは、ポジションセン
シングデバイスと呼ばれるもので、ｐｎ結合素子より形
成され、素子ｐに入射した光は電流に変化され、その入
射位置により左右への電流の流れる量が連続的にアナロ
グ的に変化する特徴を有するもので、図２にその要領を
示す。このＰＳＤ光電素子２２は所要の長さを有し、両
端にそれぞれ引出し線ａ、ｂを取付ける。ｃ、ｄは電流
測定器を示す。この受光面に平行光線Ｌを照射し、その
光量が幅に均一としたとき、光電素子２２には光の中心
位置（以下光重心点という）Ｇを起点として光は電流に
変化されて左右に流れる。この左右の電流は、素子の左
右の端から重心位置までの距離に反比例する。従って左
右の電流値を比較することにより照射光の重心位置Ｇま
での例えば左端からの距離Ａが電気的に測定出来る。
シングデバイスと呼ばれるもので、ｐｎ結合素子より形
成され、素子ｐに入射した光は電流に変化され、その入
射位置により左右への電流の流れる量が連続的にアナロ
グ的に変化する特徴を有するもので、図２にその要領を
示す。このＰＳＤ光電素子２２は所要の長さを有し、両
端にそれぞれ引出し線ａ、ｂを取付ける。ｃ、ｄは電流
測定器を示す。この受光面に平行光線Ｌを照射し、その
光量が幅に均一としたとき、光電素子２２には光の中心
位置（以下光重心点という）Ｇを起点として光は電流に
変化されて左右に流れる。この左右の電流は、素子の左
右の端から重心位置までの距離に反比例する。従って左
右の電流値を比較することにより照射光の重心位置Ｇま
での例えば左端からの距離Ａが電気的に測定出来る。
【００１２】演算機構６は、上記ＰＳＤ光点素子２２か
らの出力情報により測定すべき被測定体の位置及び時間
的変化等を計算するようにしたもので、ＰＳＤ光電素子
上の被測定体Ｗの移動前後の位置検出回路３０と、該位
置検出回路からの出力信号から移動距離を演算する移動
距離演算部３１及び測定された最大移動距離に到達する
迄の経過時間計算回路３２並びにこれらから被測定体Ｗ
の振動数等を計算する振動演算部３３とからなる。３４
はクロック、また３５はＣＲＴデイスプレイを示す。
らの出力情報により測定すべき被測定体の位置及び時間
的変化等を計算するようにしたもので、ＰＳＤ光電素子
上の被測定体Ｗの移動前後の位置検出回路３０と、該位
置検出回路からの出力信号から移動距離を演算する移動
距離演算部３１及び測定された最大移動距離に到達する
迄の経過時間計算回路３２並びにこれらから被測定体Ｗ
の振動数等を計算する振動演算部３３とからなる。３４
はクロック、また３５はＣＲＴデイスプレイを示す。
【００１３】以下、その測定要領の一例を図３及び図４
について説明する。まず、被測定体Ｗ１が図３に示す如
く脈動する場合、その最下点Ｅと最上点Ｆとの間の移動
距離の測定に当たっては、ＰＳＤ光電素子２２上におい
て上記Ｅ点に相当する点ｅと、点Ｆに相当する点ｆの位
置を位置検出回路３０により検出し、両者間の距離ｇを
移動距離演算部３１により計算し、ＣＲＴデイスプレイ
３５に表示する。尚この際、必要によつては、後述する
要領によりその間の速度を計算することが出来る。
について説明する。まず、被測定体Ｗ１が図３に示す如
く脈動する場合、その最下点Ｅと最上点Ｆとの間の移動
距離の測定に当たっては、ＰＳＤ光電素子２２上におい
て上記Ｅ点に相当する点ｅと、点Ｆに相当する点ｆの位
置を位置検出回路３０により検出し、両者間の距離ｇを
移動距離演算部３１により計算し、ＣＲＴデイスプレイ
３５に表示する。尚この際、必要によつては、後述する
要領によりその間の速度を計算することが出来る。
【００１４】次に被測定体Ｗが振動体のとき、その振幅
が一定の場合、その振動の測定要領を図５及び図６につ
いて説明する。図５において振動の最大移動点Ｊ、Ｋ間
の距離即ち振幅ｈは上記要領で移動距離演算部３１にお
いて計算される。同時に上記移動点Ｊ、Ｋに対する測定
点ｊ、ｋへの被測定体Ｗ２の到達時にその到達信号は経
過時間計算回路３２に印加され、該回路においてクロッ
ク３４からの時間信号に基づいて両測定点間、即ち最大
移動距離に要する時間Ｔ１を測定する。これにより振動
数を振動数演算回路３３により計算する。
が一定の場合、その振動の測定要領を図５及び図６につ
いて説明する。図５において振動の最大移動点Ｊ、Ｋ間
の距離即ち振幅ｈは上記要領で移動距離演算部３１にお
いて計算される。同時に上記移動点Ｊ、Ｋに対する測定
点ｊ、ｋへの被測定体Ｗ２の到達時にその到達信号は経
過時間計算回路３２に印加され、該回路においてクロッ
ク３４からの時間信号に基づいて両測定点間、即ち最大
移動距離に要する時間Ｔ１を測定する。これにより振動
数を振動数演算回路３３により計算する。
【００１５】次に被測定体Ｗの振動が次第に減衰する場
合の減衰率の測定要領を図７及び図８に基づいて説明す
る。まず振動の最大幅ＭーＱの振幅ｖ１をＰＳＤ光電素
子２２における測定点ｍ、ｑから前記要領で測定し、そ
の測定時期から所定の時間Ｔ２（または所定振動数）の
後の振動の上下点ＲーＵに対するＰＳＤ光電素子２２の
測定点ｒ、ｕからその振幅ｖ２を測定する。演算回路３
３においてこれらの数値から振動の減衰率を求める。
合の減衰率の測定要領を図７及び図８に基づいて説明す
る。まず振動の最大幅ＭーＱの振幅ｖ１をＰＳＤ光電素
子２２における測定点ｍ、ｑから前記要領で測定し、そ
の測定時期から所定の時間Ｔ２（または所定振動数）の
後の振動の上下点ＲーＵに対するＰＳＤ光電素子２２の
測定点ｒ、ｕからその振幅ｖ２を測定する。演算回路３
３においてこれらの数値から振動の減衰率を求める。
【００１６】
【発明の効果】以上の如く本発明によるときは、光源と
して点レーザー光源を使用し、これをコリメーションレ
ンズにより平行光線として被測定体を照射し、その像を
ＰＳＤ光電素子上に結像し、該被測定体の移動を演算部
により演算するようにしたから、被測定体が移動体のと
きは、その移動距離、移動速度を正確にリアルタイムで
測定することが出来る。更にこの被測定体が振動体のと
きは、その振幅の最大値とその振動数、及び減衰運動の
ときは、その減衰率をリアルタイムで測定することがで
きる。
して点レーザー光源を使用し、これをコリメーションレ
ンズにより平行光線として被測定体を照射し、その像を
ＰＳＤ光電素子上に結像し、該被測定体の移動を演算部
により演算するようにしたから、被測定体が移動体のと
きは、その移動距離、移動速度を正確にリアルタイムで
測定することが出来る。更にこの被測定体が振動体のと
きは、その振幅の最大値とその振動数、及び減衰運動の
ときは、その減衰率をリアルタイムで測定することがで
きる。
【図１】本発明の測定装置の全体縦断説明図である。
【図２】ＰＳＤ光電素子の作動説明図である。
【図３】往復動する被測定体の往復動説明図である。
【図４】ＰＳＤ光電素子による被測定体の移動距離測定
要領説明図である。
要領説明図である。
【図５】一定振幅で振動する被測定体の振動説明図であ
る。
る。
【図６】ＰＳＤ光電素子による被測定体の振動測定説明
図である。
図である。
【図７】被測定体の減衰振動説明図である。
【図８】ＰＳＤ光電素子による被測定体の減衰振動測定
要領説明図である。
要領説明図である。
１ 測定装置 ２ 光源部 ３ ハーフミラー ４ 投光部 ５ 受光部 ６ 演算機構 １０ 点レーザー光源 １１ 第１コリメーションレンズ １２ 絞り １３ 第２コリメーションレンズ １４ 被測定体設置装置 ２０ 結像レンズ ２１ 絞り ２２ ＰＳＤ光電素子 ３１ 移動距離演算部 ３３ 振動演算部
Claims (2)
- 【請求項１】 同一光軸上に点レーザー光源とコリメー
ションレンズと絞りとを有する光源部と、この光源部に
対して４５度傾けたハーフミラーと、ハーフミラーから
の反射光軸上に設けられるコリメーションレンズを備え
た投光部と、この投光部により照射される設置装置上の
被測定体を撮像すべく、前記光源軸に対してハーフミラ
ーを中心として反対側に設置した結像レンズと絞りと光
点の重心位置を検知するＰＳＤ光電素子とで構成された
受光部、及びＰＳＤ光電素子からの情報を計算する演算
部からなることを特徴とする物体の移動距離測定装置。 - 【請求項２】 同一光軸上に点レーザー光源とコリメー
ションレンズと絞りとを有する光源部と、この光源部に
対して４５度傾けたハーフミラーと、ハーフミラーから
の反射光軸上に設けられるコリメーションレンズを備え
た投光部と、この投光部により照射される設置装置上の
被測定体を撮像すべく、前記光源軸に対してハーフミラ
ーを中心として反対側に設置した結像レンズと絞りと光
点の重心位置を検知するＰＳＤ光電素子とで構成された
受光部、及び被測定体の最大移動距離とこれに要する時
間の測定装置、及びこれらの情報を計算する演算部から
なることを特徴とする物体の振動測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29805592A JPH08189807A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 物体の移動距離及び振動測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29805592A JPH08189807A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 物体の移動距離及び振動測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08189807A true JPH08189807A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=17854550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29805592A Pending JPH08189807A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 物体の移動距離及び振動測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08189807A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106705852A (zh) * | 2017-02-16 | 2017-05-24 | 重庆大学 | 一种精密转台跳动检测装置及检测方法 |
-
1992
- 1992-10-09 JP JP29805592A patent/JPH08189807A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106705852A (zh) * | 2017-02-16 | 2017-05-24 | 重庆大学 | 一种精密转台跳动检测装置及检测方法 |
| CN106705852B (zh) * | 2017-02-16 | 2019-08-02 | 重庆大学 | 一种精密转台跳动检测装置及检测方法 |
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